一种用于弧面钢结构焊缝自动检测、打磨的移动装置

技术领域

本发明涉及自动化装备技术领域，具体为一种用于弧面钢结构焊缝自动检测、打磨的移动装置。

背景技术

弧面形钢结构广泛应用于工业化领域和建筑等领域中，如船舶船体、石化储罐、天然气运输管道等。由于这些设备长期处于露天或半露天环境中，受到阳光、大气、雨水的作用下，容易造成钢结构的生锈腐蚀，其中焊缝区域由于特别的结构和材质，腐蚀最为明显，会给人们的生产生活带来安全隐患。因此，有必要对这些特殊位置进行检测与打磨，能够有效减缓这些位置的腐蚀速度，当前，很多检测与打磨工作任由人工完成，由于存在劳动强度大，工作环境恶劣等问题，以及随着这一类钢结构的广泛应用，传统的检测打磨方式已经满足不了工业化生产的需要，亟待需要一种用于弧面形钢结构焊缝检测和打磨的移动装置。

发明内容

1、本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种用于弧面钢结构焊缝自动检测、打磨的移动装置，以解决上述背景技术中提出的问题：

人工检测、打磨劳动强度大、工作效率低，传统的检测打磨方式无法满足工业化生产需要的问题。

2、技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于弧面钢结构焊缝自动检测、打磨的移动装置，包括有主体车身，控制器和检测打磨驱动承载机构；

所述主体车身包括有对称式铰接的左车身和右车身，所述左车身和右车身之间固定安装有连接销轴，所述连接销轴上固定安装有辅助吸附磁轮；

所述左车身和右车身的内部分别固定安装有第一驱动电机和第二驱动电机，所述第一驱动电机和第二驱动电机均与齿轮减速装置相连接，所述齿轮减速装置有两个输出齿轮，所述输出齿轮分别与第一驱动电机和第二驱动电机的输出轴固定连接，所述左车身内部的输出齿轮上啮合连接有左侧磁性前车轮和左侧磁性后车轮，所述右车身内部的输出齿轮上啮合连接有右侧磁性前车轮和右侧磁性后车轮；所述齿轮减速装置对称式安装在左车身和右车身内部；

所述检测打磨驱动承载机构包括有滚珠丝杠机构、直线导轨和电动推杆，所述滚珠丝杠机构连接在左车身和右车身上。

优选地，所述左车身和右车身连接铰链铰接在连接销轴上，所述连接销轴上活动连接有辅助吸附磁轮，所述左车身和右车身转动连接在连接销轴上，所述左车身和右车身所在平面之间的夹角范围为-30°～30°。

优选地，所述左车身和右车身中的齿轮减速装置还包括有第一级传动主动轮、第一级传动从动轮、第二级传动从动轮A、第二级传动主动轮A、第二级传动从动轮B和第二级传动主动轮B，所述齿轮减速装置的各级齿轮分布在同一平面，所述第一级传动主动轮与第一级传动从动轮的轴线分布在同一平面，所述第二级传动从动轮A和第二级传动主动轮A的轴线所在平面与第一级传动主动轮所在平面之间的夹角为45°，所述第二级传动从动轮B和第二级传动主动轮B的轴线所在平面与第一级传动主动轮所在平面之间的夹角为45°。

优选地，所述滚珠丝杠机构与直线导轨固定连接在左车身和右车身上，所述滚珠丝杠机构包括有丝杠电机和滚珠丝杠机构支架，所述丝杠电机固定连接在滚珠丝杠机构支架上，所述丝杠电机通过滚珠丝杠机构支架固定连接在主体车身侧壁上，所述丝杠电机的输出轴与丝杠固定连接。

优选地，所述第一驱动电机和第二驱动电机均为高性能永磁同步电机，分别固定安装在左车身和右车身的壳体内部。

优选地，所述控制器固定连接在主体车身上，所述控制器内部集成安装有驱动电机控制模块、丝杠电机控制模块和打磨电机控制模块。

优选地，所述检测打磨驱动承载机构还包括有检测打磨机构，所述检测打磨机构包括有滑块、电动推杆、打磨器和ccd摄像机，所述滑块固定安装在丝杠螺母上，所述电动推杆固定连接在滑块上，所述打磨器和ccd摄像机固定连接在电动推杆的推杆头上；所述打磨器包括有砂轮电机和砂轮，所述砂轮电机与电动推杆固定连接，所述砂轮固定连接在砂轮电机的输出轴上。

优选地，所述磁性驱动轮，即左侧磁性前车轮、左侧磁性后车轮、右侧磁性前车轮和右侧磁性后车轮，以及辅助吸附磁轮均采用钕铁硼磁铁制成。

3、有益效果

(1)将本发明的装置本体放置在工作平面上，四个磁性驱动轮以及连接销轴上的辅助吸附磁轮紧紧吸附在钢结构表面上，第一驱动电机和第二驱动电机通过减速器带动四个驱动磁轮滚动，控制第一驱动电机和第二驱动电机的转向来实现装置本体的前进、后退或转向；通过控制丝杠电机的转向可以实现检测打磨机构相对于主体车身的左右移动，拓展了工作的范围；通过电动推杆能够调节打磨器的砂轮相对于待打磨平面之间的距离，同时也可以控制打磨厚度；通过连接销轴连接的左车身和右车身能够更好的贴合工作曲面，也能更好的适应工作平面曲率的变化，对于曲率半径小的曲面具有一定的优势，位于两车身间的辅助吸附磁轮则使得整个机构与工作表面的吸附作用更加安全可靠。

(2)本发明提供的一种用于弧面形钢结构检测和打磨的移动装置，左车身和右车身采用铰接对称式布置，能够更好的适应弧面的曲率半径的变化，同时配合辅助吸附磁轮，使得整个机构的吸附连接更加安全可靠。

(3)本发明的磁性驱动轮部分嵌在车身内部，以及其齿轮减速装置的磁性驱动轮均布置在同一平面内，使整个机构横向尺寸更小，能够满足更小的工作空间，也能在直径更小的管道内工作。

(4)本发明的一种用于弧面形钢结构检测和打磨的移动装置，该装置能够吸附在不同曲率的钢结构弧面上运动，所搭载的滚珠丝杠机构能够使检测与打磨机构做横向移动，拓宽了设备的可执行范围，同时该装置采用外接电源的供能方式，减轻了自重，增加了其负载能力。

综上所述，利用上述设计，本发明有效解决了人工检测、打磨劳动强度大、工作效率低，传统的检测打磨方式无法满足工业化生产需要的问题。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于弧面钢结构焊缝自动检测、打磨的移动装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种用于弧面钢结构焊缝自动检测、打磨的移动装置的减速器齿轮布局示意图。

图中标号说明：

1、主体车身；2、连接销轴；3、控制器；4、第一驱动电机；5、滚珠丝杠机构支架；6、电动推杆；7、滑块；8、丝杠；9、连接铰链；10、砂轮；11、ccd摄像机；12、砂轮电机；13、直线导轨；14、丝杠电机；15、磁性驱动轮；16、辅助磁轮；17、第二驱动电机；18、第二级传动从动轮A；19、第二级传动主动轮A；20、第二级传动从动轮B；21、第二级传动主动轮B；22、第一级传动主动轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-2，一种用于弧面钢结构焊缝自动检测、打磨的移动装置，包括有主体车身1，控制器3和检测打磨驱动承载机构；

主体车身1包括有对称式铰接的左车身和右车身，左车身和右车身之间固定安装有连接销轴2，连接销轴2上固定安装有辅助吸附磁轮16；

左车身和右车身的内部分别固定安装有第一驱动电机4和第二驱动电机17，第一驱动电机4和第二驱动电机17均与齿轮减速装置相连接，齿轮减速装置有两个输出齿轮，输出齿轮分别与第一驱动电机4和第二驱动电机17的输出轴固定连接，左车身内部的输出齿轮上啮合连接有左侧磁性前车轮和左侧磁性后车轮，右车身内部的输出齿轮上啮合连接有右侧磁性前车轮和右侧磁性后车轮；齿轮减速装置对称式安装在左车身和右车身内部；

检测打磨驱动承载机构包括有滚珠丝杠机构、直线导轨13和电动推杆6，滚珠丝杠机构连接在左车身和右车身上。

左车身和右车身连接铰链9铰接在连接销轴2上，连接销轴2上活动连接有辅助吸附磁轮16，左车身和右车身转动连接在连接销轴2上，左车身和右车身所在平面之间的夹角范围为-30°～30°。

左车身和右车身中的齿轮减速装置还包括有第一级传动主动轮22、第一级传动从动轮、第二级传动从动轮A18、第二级传动主动轮A19、第二级传动从动轮B20和第二级传动主动轮B21，齿轮减速装置的各级齿轮分布在同一平面，第一级传动主动轮22与第一级传动从动轮的轴线分布在同一平面，第二级传动从动轮A18和第二级传动主动轮A19的轴线所在平面与第一级传动主动轮22所在平面之间的夹角为45°，第二级传动从动轮B20和第二级传动主动轮B21的轴线所在平面与第一级传动主动轮22所在平面之间的夹角为45°。

滚珠丝杠机构与直线导轨13固定连接在左车身和右车身上，滚珠丝杠机构包括有丝杠电机14和滚珠丝杠机构支架5，丝杠电机14固定连接在滚珠丝杠机构支架5上，丝杠电机14通过滚珠丝杠机构支架5固定连接在主体车身1侧壁上，丝杠电机14的输出轴与丝杠8固定连接。

第一驱动电机4和第二驱动电机17均为高性能永磁同步电机，分别固定安装在左车身和右车身的壳体内部。

控制器3固定连接在主体车身1上，控制器3内部集成安装有驱动电机控制模块、丝杠电机控制模块和打磨电机控制模块。

检测打磨驱动承载机构还包括有检测打磨机构，检测打磨机构包括有滑块7、电动推杆6、打磨器和ccd摄像机11，滑块7固定安装在丝杠螺母上，电动推杆6固定连接在滑块7上，打磨器和ccd摄像机11固定连接在电动推杆6的推杆头上；打磨器包括有砂轮电机12和砂轮10，砂轮电机12与电动推杆6固定连接，砂轮10固定连接在砂轮电机12的输出轴上。

磁性驱动轮15，即左侧磁性前车轮、左侧磁性后车轮、右侧磁性前车轮和右侧磁性后车轮，以及辅助吸附磁轮16均采用钕铁硼磁铁制成。

使用时，将本发明的装置本体放置在工作平面上，四个磁性驱动轮15以及连接销轴2上的辅助吸附磁轮16紧紧吸附在钢结构表面上，第一驱动电机4和第二驱动电机17通过减速器带动四个驱动磁轮滚动，控制第一驱动电机4和第二驱动电机17的转向来实现装置本体的前进、后退或转向；通过控制丝杠电机14的转向可以实现检测打磨机构相对于主体车身1的左右移动，拓展了工作的范围；通过电动推杆6能够调节打磨器的砂轮10相对于待打磨平面之间的距离，同时也可以控制打磨厚度；通过连接销轴2连接的左车身和右车身能够更好的贴合工作曲面，也能更好的适应工作平面曲率的变化，对于曲率半径小的曲面具有一定的优势，位于两车身间的辅助吸附磁轮16则使得整个机构与工作表面的吸附作用更加安全可靠。

本发明提供的一种用于弧面形钢结构检测和打磨的移动装置，左车身和右车身采用铰接对称式布置，能够更好的适应弧面的曲率半径的变化，同时配合辅助吸附磁轮16，使得整个机构的吸附连接更加安全可靠；此外，本发明的磁性驱动轮15部分嵌在车身内部，以及其齿轮减速装置的磁性驱动轮15均布置在同一平面内，使整个机构横向尺寸更小，能够满足更小的工作空间，也能在直径更小的管道内工作；更进一步的，本发明的一种用于弧面形钢结构检测和打磨的移动装置，该装置能够吸附在不同曲率的钢结构弧面上运动，所搭载的滚珠丝杠机构能够使检测与打磨机构做横向移动，拓宽了设备的可执行范围，同时该装置采用外接电源的供能方式，减轻了自重，增加了其负载能力。

综上所述，利用上述设计，本发明有效解决了人工检测、打磨劳动强度大、工作效率低，传统的检测打磨方式无法满足工业化生产需要的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。